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多孔金属载体结构柱形甲醇重整制氢微反应器的性能研究与优化的开题报告
一、选题背景
氢能作为一种新型清洁能源，已经被广泛关注和研究。甲醇重整是制备氢气的重要方法之一，其可以将甲醇在高温下催化重整得到的气体中含有高浓度的氢气。目前，研究重整制氢的方法已经有很多，其中多孔金属载体结构柱形微反应器由于其高热传导系数和低质量转移阻力成为了一个备受瞩目的研究方向。
二、研究内容
本文将研究多孔金属载体结构柱形甲醇重整制氢微反应器的性能优化问题。具体包括以下几个方面：
1.设计柱形甲醇重整制氢微反应器的结构和工艺参数。
2.使用ANSYSFluent软件对柱形甲醇重整制氢微反应器的流场和温度场进行模拟和分析，以此确定最佳的设计方案。
3.制备柱形甲醇重整制氢微反应器，并在实验室中进行性能测试和分析。
4.研究不同载体结构的柱形甲醇重整制氢微反应器对反应性能的影响。
5.根据以上的研究结果，对多孔金属载体结构柱形甲醇重整制氢微反应器进行技术优化和经济评价。
三、研究意义
甲醇重整制氢是一种重要的氢气制备方法，其在工业生产和能源开发中具有广泛的应用前景。多孔金属载体结构柱形甲醇重整制氢微反应器以其高效、便携、低成本等优点在很多领域都有着重要的应用价值。本研究将对该微反应器的性能和效率进行深入的研究和优化，有助于推动该技术的发展和应用。
四、研究方法
1.物理实验法：通过制备柱形甲醇重整制氢微反应器，进行性能测试和分析。
2.数值模拟法：使用ANSYSFluent等流体模拟软件对柱形甲醇重整制氢微反应器的流场和温度场进行模拟和分析。
3.实验数据处理和分析：对实验数据进行处理和分析，得出柱形甲醇重整制氢微反应器的性能参数，并对不同载体结构的柱形甲醇重整制氢微反应器的反应性能进行比较分析。
五、预期成果
1.设计并制备了多孔金属载体结构柱形甲醇重整制氢微反应器，对其性能进行了测试和分析。
2.使用ANSYSFluent软件对柱形甲醇重整制氢微反应器的流场和温度场进行模拟和分析，得出最佳的设计方案。
3.研究不同载体结构的柱形甲醇重整制氢微反应器对反应性能的影响，找出最优的载体结构。
4.对多孔金属载体结构柱形甲醇重整制氢微反应器进行技术优化和经济评价，提高其性能和应用价值。
六、预期时间进度表
本研究计划耗时3年，具体时间进度表如下：
第一年：
1.调研和文献阅读，确定研究方向和方法。
2.设计柱形甲醇重整制氢微反应器的结构和工艺参数。
3.制备柱形甲醇重整制氢微反应器，进行性能测试和分析。
第二年：
1.使用ANSYSFluent软件对柱形甲醇重整制氢微反应器的流场和温度场进行模拟和分析，确定最佳的设计方案。
2.研究不同载体结构的柱形甲醇重整制氢微反应器对反应性能的影响。
第三年：
1.对多孔金属载体结构柱形甲醇重整制氢微反应器进行技术优化和经济评价。
2.撰写论文并进行答辩。
七、参考文献
[1]ZhuYimei,XieWeidong,YuYingjian,etal.Areviewonmicro-scalehydrogenproductionviamethanolsteamreforming,JournalofNaturalGasScienceandEngineering,2018.
[2]MaiShuai,XieWeidong,ZhangYuting,etal.Performanceoptimizationofmicrochannelreactorformethanolsteamreformingvianumericalsimulation,FuelProcessingTechnology,2018.
[3]HuangShaozhong,XieWeidong,YuYingjian,etal.Hydrogenproductionbyliquid-phasemethanolsteamreformingwithPd/Ni-basedcatalysts:EffectofNicontent,InternationalJournalofHydrogenEnergy,2016.